ITCC综合控制系统与传统的防喘振控制 (最小回流量控制、开环控制) 相比, 它能满足工厂节能的需求和保持工艺过程的平稳, 避免传统的防喘振控制带来的巨大能耗和工艺过程的剧烈波动, 具有较好的经济优势和技术优势。
1 ITCC防喘振控制优势
(1) 传统的防喘振控制。
在正常的运行过程当中, 压缩机运行点是沿着等压线慢慢移动的, 当压缩机运行点达到喘振控制线的位置的时候, 回流阀就会开始打开。但是当压缩机运行点的移动比较快的时候, 整个控制回路就会有动态的响应, 这个时候回流阀就会足够大的打开, 这样在阻止压缩机运行点像左移动之前就已经经过了喘振控制线。
(2) ITCC在防喘振控制中的优势。
(1) ITCC是一种使用很贴近实际的方法来实行防喘振控制的, 这样的方法可节省安全运行的回流量, 避免了浪费流量的情况。
(2) ITCC数字控制器中采用的控制技术是高性能的微处理器的先进技术, 这种高新技术的运算能力能够允许ITCC在防喘振控制中使用独特的控制算法。而且, 控制器可以将过程、转速控制以及防喘振的保护联合到一起, 专业不仅能够增强这些控制器之间的正的影响, 也能够消除负的影响。
2 ITCC的防喘振控制
(1) 3种防喘振控制器。
(1) SCL控制。
当运行点到达喘振控制线时, SCL控制调整回流阀且发出两个解耦信号, 1个信号至过程控制 (PIC) 停止其对SCL控制的干涉;1个信号至汽轮机控制 (SIC) 瞬间增加汽轮机的转速。
(2) 速率控制。
速率控制限制运行点在特性曲线图上移动的最大速率。此外, 当运行点接近喘振控制线时, ITCC特有的连续速率控制可减慢运行点的移动。当运行点到达控制线时, ITCC特有的控制将减慢运行点的移动速率, 实际上, 运行点移动速率为零。
(3) 开环阶跃控制。
在极端工况下, 喘振控制线和速率控制不能完全避免运行点的超调从而使其越过喘振控制线。正常工况下, 回流阀由喘振控制线控制器和速率控制器控制, 当检测系统检测到喘振确已发生时, 立即将回流阀, “预填充”到一个高阀位, 迅速增加入口压力, 经过时间延迟后, 将关到理想状态。ITCC开环防喘控制程序中附加了“预填充”功能, 使所有回流回路的管线及其他容器空间得以补偿回路的时间响应, 避免控制滞后。
(2) 防喘振控制程序。
1) 闭环程序。
程序监视工作点并且调节回流阀来阻止喘振的发生。其中防喘振PID控制和速率调节器PID控制输出值经低选后与Boost程序输出值再经高选后控制回流阀。 (1) 防喘振PID控制:PID与PVWS相比较来确定回流阀的正确位置。如果PVWS大于或等于100, PID输出为0, 回流阀全关;当PVW S小于100, PID输出100%, 回流阀则全开。 (2) 速率调节器PID控制:若压缩机流量下降得太快, 防喘振PID控制就可能无法快速响应以阻止喘振的发生。程序将在压缩机工作点到达喘振控制线前打开回流阀, 此预动作程序帮助防止压缩机喘振。
2) 开环程序控制。
在极端工况下, 防喘振PID控制和速率调节器PID控制不能完全避免工作点的超调从而使其越过喘振控制线。开环程序控制的开环动作可以协助这两种控制器防止喘振的发生。当检测系统检测到喘振确实发生时, 开环程序控制立即将回流阀“预填充”到一个高阀位, 迅速增加入口压力, 经过时间延迟后将阀关闭到理想状态。
3) 喘振恢复程序。
防喘振控制不能一直阻止喘振的发生, 当过程条件发生变化, 喘振可能发生。这时, 喘振恢复程序就会控制回流阀。该程序编制了高于当前阀位的预定阀位, 并设定了喘振最小位置即SMP值。当检测到喘振发生, 该程序将记录压缩机喘振时的阀位, 并在此阀位上增加SMP值, 在SMP复位前, 回流阀不允许关至小于SMP确定的位置。
摘要：美国WOODWARD公司生产的ITCC透平-压缩机综合控制系统与传统的防喘振控制相比, 具有满足工厂节能的需求、保持工艺过程平稳、有效避免传统防喘振控制带来的巨大能耗和工艺过程的剧烈波动等特点, 有较好的经济效益和技术优势。
关键词：ITCC,防喘振控制,压缩机综合控制系统
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